[发明专利]一种2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统

权利要求书

1.一种2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统，其特征在于：该2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统包括2μm强激光偏振分光棱镜、2μm四分之一波片和2μm二分之一波片，还包括扩束器和光学天线，且2μm波片与2μm强激光偏振分光棱镜相互胶合。所述2μm强激光偏振分光棱镜尺寸为12.7×12.7×12.7mm，有效通光口径为10×10×10mm；2μm四分之一波片和2μm二分之一波片的口径为12.7mm，有效通光口径也为10mm；2μm强激光偏振分光棱镜有两个直角棱镜组成，为了提高强脉冲激光的损伤阈值，其中两块直角棱镜的斜面上镀了电介质多层偏光膜，在入射面和出射面镀了防反射多层膜和增加激光投射效率的高损伤阈值增透膜，其多层偏光膜、防反射多层膜和增透膜的损伤阈值都在0.5J/cm²左右，且棱镜几乎不发生光轴偏移和重影现象；2μm四分之一波片和2μm二分之一波片胶合在2μm强激光偏振分光棱镜相邻的两个入射表面上，且四分之一波片和二分之一波片光轴都与2μm强激光偏振分光棱镜光轴成45°。同时，2μm四分之一波片和2μm二分之一波片与2μm强激光偏振分光棱镜的胶合面都镀有多层高损伤阈值的增透电介质膜，其损伤阈值在0.5J/cm²左右。所述扩束器放大倍数为2.5倍，所述光学天线采用收发合置离轴卡塞格伦结构，有效发射口径为150mm，放大倍数为15倍。当2μm线偏振激光光源发射的S偏振光经2.5倍扩束器扩束后垂直入射到2μm强激光偏振分光棱镜上时，此时2μm强激光偏振分光棱镜对于S偏振光全透，透射的S偏振光经2μm四分之一波片后变成圆偏振光，圆偏振光通过15倍光学天线射向大气，经大气气溶胶粒子后向散射的圆偏振光又经过光学天线和2μm四分之一波片变成P偏振光后垂直入射到2μm强激光偏振分光棱镜上，2μm强激光偏振分光棱镜对P偏振光全反，反射的P偏振光经2μm二分之一波片后又变成了与2μm激光器发射激光偏振态相同的S偏振光。

2.根据权利要求1所述的2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统，其特征在于，所述2μm强激光偏振分光棱镜由透明材料制成。

3.根据权利要求2所述的2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统，其特征在于，所述透明材料包括K9玻璃、融石英、CaF₂、MgF₂、ZnSe、锗片和硅片。

4.根据权利要求2所述的2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统，其特征在于，所述2μm强激光偏振分光棱镜电介质多层偏光膜含有增加S偏振光透射效率且具有高损伤阈值的增透膜。

5.根据权利要求2所述的2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统，其特征在于，所述2μm强激光偏振分光棱镜电介质多层偏光膜含有增加P偏振光反射效率且具有高损伤阈值的全反射膜。

6.根据权利要求1所述的2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统，其特征在于，所述二分之一波片表面镀有增加偏振光透射效率且具有高损伤阈值的增透膜和保护膜。

7.根据权利要求1所述的2μm全光纤相干激光多普勒测风雷达系统，其特征在于，所述四分之一波片表面镀有增加偏振光透射效率且具有高损伤阈值的增透膜和保护膜。